قصة كيف النظام الشمسيتشكلت الشمس والكواكب والكويكبات والأقمار والمذنبات التي لا يزال علماء الكواكب يكتبونها. تأتي القصة من ملاحظات بعيدة السدم النجمي و أنظمة الكواكب البعيدة ، دراسات عوالم نظامنا الشمسيونماذج الكمبيوتر التي تساعدهم على فهم البيانات من ملاحظاتهم.
هذه الصورة هي شكل نظامنا الشمسي ، قبل 4.6 مليار سنة. في الأساس، كنا سديم مظلم- سحابة من الغاز والغبار. كان غاز الهيدروجين هنا بالإضافة إلى عناصر أثقل مثل الكربون والنيتروجين والسيليكون ، بانتظار الزخم الصحيح لبدء تشكيل النجم وكواكبه.
تم تكوين الهيدروجين عندما ولد الكون ، منذ حوالي 13.7 مليار سنة (لذا فإن قصتنا أقدم بالفعل مما كنا نعتقد). تشكلت عناصر أخرى في وقت لاحق ، داخل النجوم التي كانت موجودة قبل وقت طويل من بدء سحابة الولادة النجمية في صنع الشمس. هم انفجرت مثل المستعرات الأعظمية أو شهق عناصرها كما ستفعل شمسنا يومًا ما. أصبحت العناصر التي تم إنشاؤها في النجوم بذور النجوم والكواكب المستقبلية. نحن جزء من تجربة إعادة التدوير الكونية الكبرى.
تدور الغازات والغبار في سحابة ولادة الشمس حولها ، متأثرة بالمجالات المغناطيسية ، وأفعال النجوم المارة ، وربما انفجار مستعر أعظم قريب. بدأت السحابة في الانكماش ، مع تجمع المزيد من المواد في المركز تحت تأثير الجاذبية. اشتدت الأمور ، وفي النهاية ولدت الرضيع صن.
هذا بروتو صن يسخن غيوم الغاز والغبار واستمر في التجمع في المزيد من المواد. عندما كانت درجات الحرارة والضغوط عالية بما يكفي ، بدأ الاندماج النووي في صميمه. يدمج ذلك ذرتين من الهيدروجين معًا لتشكيل ذرة الهيليوم ، والتي تبعث الحرارة والضوء ، وتفسر كيفية عمل الشمس والنجوم. الصورة هنا هي تلسكوب هابل الفضائي منظر لجسم نجمي صغير ، يظهر كيف قد تبدو شمسنا.
بعد أن تشكلت الشمس ، شكل الغبار ، وقطع من الصخور والجليد ، وسحب من الغازات قرصًا ضخمًا من الكواكب الأولية ، منطقة مثل تلك الموجودة في هابل الصورة المعروضة هنا ، حيث تتكون الكواكب.
بدأت المواد في القرص تلتصق ببعضها البعض لتصبح قطع أكبر. بنى الصخرون الكواكب عطارد والزهرة والأرض والمريخ والأشياء التي تملأ حزام الكويكبات. لقد تم قصفهم خلال المليارات القليلة الأولى من وجودهم ، والتي كانت كذلك غيرهم وأسطحها.
بدأت عمالقة الغازات كعوالم صخرية صغيرة جذبت الهيدروجين والهليوم وعناصر أخف. من المحتمل أن تكون هذه العوالم أقرب إلى الشمس وهاجر إلى الخارج ليستقر في المدارات التي نراها اليوم. بقايا جليدية يسكنها أورت كلاود و ال حزام كويبر (أين بلوتو ومعظم أختها الكواكب المدارية القزمة).
قد يكون المشتري العملاق لغاز الأطفال هو الجاني. نمت ضخمة بشكل لا يصدق. في الوقت نفسه ، كانت جاذبية الشمس تجذب الغاز والغبار في القرص ، الذي حمل المشتري العملاق إلى الداخل. جر كوكب زحل الصغير المشتري في الاتجاه المعاكس ، مما منعه من الاختفاء في الشمس. هاجر الكوكبان واستقروا في مداراتهم الحالية.
لم يكن كل هذا النشاط خبراً ساراً لعدد من "الأرض الفائقة" التي تشكلت أيضًا. عطلت الحركات مداراتها وأدت التأثيرات الجاذبية إلى دفعها إلى الشمس. الخبر السار هو أنه أرسل أيضًا كواكب صغيرة (كتل بناء الكواكب) إلى مدار حول الشمس ، حيث شكلوا في النهاية الكواكب الأربعة الداخلية.
كيف يعرف علماء الفلك أي شيء من هذا؟ هم مراقبة الكواكب الخارجية البعيدة ويمكنهم رؤية هذه الأشياء تحدث حولهم. الشيء الغريب هو أن العديد من هذه الأنظمة لا تشبه نظامنا. عادة ما يكون لها كوكب واحد أو أكثر أكبر بكثير من مدار حول الأرض أقرب إلى نجومها من عطارد للشمس ، ولكن لديها عدد قليل جدًا من الأجسام على مسافات أكبر.
هل شكل نظامنا الشمسي بشكل مختلف بسبب أحداث مثل حدث هجرة المشتري؟ أجرى علماء الفلك محاكاة حاسوبية لتكوين الكواكب على أساس الملاحظات حول النجوم الأخرى وفي نظامنا الشمسي. والنتيجة هي فكرة هجرة المشتري. لم يتم إثبات ذلك بعد ، ولكن نظرًا لأنه يعتمد على الملاحظات الفعلية ، فهي بداية جيدة لفهم كيف يجب أن تكون الكواكب هنا.